Садржај

• Заједничке особине акционих потенцијала
• Електрохемијски потенцијали
• Потенцијали електричне акције
• Интринзични акциони потенцијали

Потенцијали за дјеловање су брзе пролазне флуктуације у мембранском потенцијалу ћелије, које често активирају станични сигнал. Мембрански потенцијал је напон створен између унутар и изван ћелије и својство је концентрације напуњених честица на свакој страни станичне мембране. Таква својства су кључна за функционисање нервних ћелија, а налазе се иу мишићима и неким ћелијама ендокриног система.

У датом типу ћелија, акциони потенцијали су фундаментално неразлучиви. Међутим, они могу бити функционално значајни због свог порекла, а корисно је класификовати акционе потенцијале према њиховим имплицитним узроцима: електрокемија, електрична или унутрашња активација.

Практично сви сигнали из нервног система се преносе кроз акционе потенцијале (Цомстоцк слике / Цомстоцк / Гетти Имагес)

Заједничке особине акционих потенцијала

Акциони потенцијал је заправо талас деполаризације мембране (и накнадна реполаризација) који прелази са једног краја ћелије на други. Ово је узроковано протоком натријумових и калијумових иона позитивно наелектрисаних кроз ћелијску мембрану преко специјализованих јонских канала. Доток натрија деполаризује мембрану, чинећи је позитивнијом. Ово изазива рефлукс калијума, који реполаризује (заправо хиперполаризује) мембрану, чинећи је негативном.

Једном покренут, акциони потенцијал је догађај све или ништа или се потенцијал активира или ћелија остаје непромењена без било каквог међустања. Сви потенцијали су идентични у датој ћелији, јер је образац флукса јона својство селективних јонских канала који су узроковали настанак ове појаве. Због тога је немогуће одредити њихове узроке мерењем потенцијала ћелијске мембране. Уместо тога, ћелија мора бити пажљиво анализирана да би се утврдило на који стимулус реагује.

Акциони потенцијали синхронизују контракцију микроскопских влакана унутар мишићних ћелија (Цомстоцк слике / Цомстоцк / Гетти Имагес)

Електрохемијски потенцијали

Најчешћи иницијацијски фактор за акционе потенцијале је електрокемијска активност. Ово је изазвано када се ћелија деполаризује (побуђује) хемијским сигналом. У неуронима се то дешава у посебним спојевима између нервних ћелија, познатих као синапси.

У моделу синапси неурон у трансмисији (пресинаптички) ослобађа хемијски сигнал који се назива неуротрансмитер, који активира рецептор (пост-синаптички) неурон кроз отвор блокираних посебних канала неуротрансмитерских јона, узрокујући деполаризацију. Ако дође до довољне деполаризације, промена напона узрокује отварање популације посебних зависних ионских канала који су овисни о напону близу базе неурона. То је оно што покреће акциони потенцијал.

Тако, иницијална деполаризација се покреће од стране неуротрансмитера који отварају јонске канале, који заузврат покрећу акциони потенцијал кроз канале напона који зависе од јона. Овај облик потенцијала је идеалан за неуроне јер се они могу лако ојачати или ослабити, што је основа за учење мозга.

Многи неуротрансмитери су изведени из класе молекула званих аминокиселине (Јупитеримагес / БананаСтоцк / Гетти Имагес)

Потенцијали електричне акције

Иако се електроде могу сигурно користити за индукцију акционих потенцијала у можданим ћелијама, нервни систем већ има систем електричне активације између неких неурона. Иако је већина неурона управљана хемијском синаптичком активношћу, неке се активирају спојевима празнина, које су велике поре које се спајају у две ћелије.

На овим чвориштима, акциони потенцијал се лако креће из једне ћелије у другу, због електричне струје која непрекидно тече унутар заједничког флуида ћелија. Ако ова струја индукује довољну деполаризацију у низводној ћелији, потенцијал остаје непромењен. Неке ћелије могу захтевати да се истовремено активира неколико спојева (или комбинацијом спојева и синапса).

Директна електрична стимулација може изазвати акционе потенцијале у неуронима који нормално реагују само на хемијске стимулансе (Хемера Тецхнологиес / АблеСтоцк.цом / Гетти Имагес)

Интринзични акциони потенцијали

Одређене ћелије, као што су хипокампални пуцни неурони, не захтевају спољашњу активацију да би изразили акционе потенцијале. Ове ћелије имају јединствени фенотип (физичко стање) које узрокује да се активира на периодичним врховима или бурстовима. Пожељно је да сама изазове акциони потенцијал, електрокемијска активност пресинаптичких ћелија узрокује убрзање или успоравање унутрашње активности неурона. Овај тип сигнализације омогућава неуронима да преносе сложене сигнале које кодирају шаблони стопе сагоријевања, а не активирање заједничког акционог потенцијала са свим или ништа.

Ретиналне ганглијске ћелије кодирају различите степене боје или осветљености тако што активирају варијабилне брзине (Јупитеримагес / Пхотос.цом / Гетти Имагес)